Способ комбинированного управления тиристорным преобразователем частоты Советский патент 1987 года по МПК H02M5/42 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления тиристорными преобразователями частоты, работающими по прин- ципу фазочувствительного выпрямления биений напряжения.

Цель изобретения - улучшение энергетических характеристик преобразователя путем снижения искажений выход

ного напряжения.

На фиг. 1 изображены временные диаграммы напряжений и токов на входе и выходе преобразователя, а также сигналы управления; на фиг. 2 - схема трехфазно-однофазного преобразователя частоты.

Приведены графики (фиг, 1) измене,ния биений напряжений UQ, U-ь, Uc на входе преобразователя, источника бие- НИИ напряжения (фиг. 2) синфазных

по огибающей биений и образующих трехфазную систему по несущей частоте (фазовый сдвиг 120 эл. град). При формировании сигналов управления тиристо- рами полупроводникового переключателя 2 из биений напряжения выделяют несущую частоту, синхронизируют с ней сигналы управления и сдвигают в сторону упреждения на величину угла регули- ровки. В данном случае передний фрон сигналов управления тиристорами 2.1 и 2.2 UN, совмещен с нулем напряжения Ug, тиристорами 2,3 и 2.4 - U, 2,5 и 2.6 - U{,. Длительность сигналов управления принята равной 120 эл. град Когда ток на выходе преобразователя превышает уставку датчика 3 тока, в устройстве 4 управления снимается разрешение на включение встречной группы тиристоров (и, 0). Коммутация вентилей происходит в моменты равенства потенциалов на входах тиристоров коммутируемых фаз (поскольку сигнал управления уже присутствует). Таким образом, формируют часть кривой выходного напряжения в выпрямительном режиме. В инвертном режиме работы (от момента времени, соответствующего узлу биений до момента изменения знака тока нагрузки) в результате опрокидывания фазы напряжений заполнения биений (Ug, и,, U(.) угол регулирования оказьшается равньм /i 180 - lai,, т.е. выпрямитель автоматически переводится в инверторный режим. При этом в зоне малых токов (|1ц1 Н,-, где Н; - уставка датчика тока) снимается запрет на включение встречных тиристо

5

5 о Q g

5

0

5

ров, сигналы управления на них подают синфазно;, по тому же закону управления. Это позволяет плавно перейти на группу встречных тиристоров после изменения знака тока нагрузки.

Если в выпрямительном режиме не применять раздельный способ управления, график изменения выходного напряжения выглядит соответственно фиг. 1ж. Провалы в выходном напряжении в данном случае обусловлены ранней коммутацией встречно-параллельньк вентилей,

Реализшдия предлагаемого способа управления возможна при наличии в составе преобразователя частоты датчика несущей частоты, датчика уровня тока нагрузки и системы управления в составе формирователя импульсов управления, фазосдвигающего устройства и логического устройства,,

В зависимости от назначения преобразователя датчик несущей частоты может быть выполнен по схеме балис- ного преобразователя частоты.

В бесконтактной системе возбуждения асинхронизированного турбогенератора в качестве датчика 7 несущей частоты может быт ь использована управляющая машина,, выполненная в виде обращенного синхронного генератора. Частота на выходе датчика 7 пропорциональна скорости вращения ротора, а несущая частота биений также пропорциональна скорости вращения ротора. Соответствующим подбором чисел пар полюсов можно добиться равенства частоты на Бых.оде управляющей машины и несущей частоты биений напряжения.

Формирователь импульсов управления для управляющей машины может состоять из последовательно включенных стабилитрона 8, диода 9 и резистора 10, соединенных с якорными обмотками управляющей машины,

Логическое устройство может состоять из узла сравнения (компараторов 5 и 6) и узла коммутации. Датчик 3 уровня тока может быть выполнен на базе известных датчиков тока с менее жесткШ И, требованиями к уставке датчика.

При работе такого устройства датчик 7 несущей частоты выделяет несущую частоту биений напряжения, в формирователе импульсов формируются сигналы управления, в фазосдвигающем устройстве производится сдвиг сигналов управления по фазам, в логическом устройстве на основе информации от датчика уровня тока - распределение полученных сигналов управления по каналам управления.

Предлагаемый способ управления позволяет улучшить энергетические показатели многофазных по входу преобразователей частоты путем устранения про- валов в кривой выходного напряжения при упреждающем угле регулирования. При этом сохраняются положительные свойства базового способа управления: надежность работы преобразователя на нагрузку с переменным cos tf , отсутствие зон прерывистых токов (разрывов цепи нагрузки в зоне малых токов), непрерывность управления.

Формула изобретения

Способ комбинированного управления тиристорным преобразователем частоты с двумя группами встречно-параллельньгх25 тиристоров, питающимся от трехфазной

сети с биением напряжения, заключающийся в том, что вьщеляют из напряжения питающей сети напряжение несущей частоты биений, формируют син- фазно-несущей частоте сети импульсы синхронизации, задают угол управленш тиристорами преобразователя частоты, формируют и подают на группы встречно- параллельных тиристоров импульсы управления с углом, опережающим импульсы синхронизации на заданный угол, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических характеристик преобразователя путем снижения искажений выходного напряже- ния, измеряют ток нагрузки, задают уставку тока, сравнивают уставку тока с током нагрузки, если ток нагрузки превьтает уставку тока, то подают импульсы управления на одну группу тиристоров в соответствии с требуемой полярностью выходного напряжения, если ток нагрузки меньше уставки, то импульсы управления подают на обе группы тиристоров одновременно.

а

,i,.(a и,4,ЛЛл,ллл Ллллии,лЛллл,

W

Ч.

Редактор Н.Тупица

Заказ 4241/52Тираж 659Подлигное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35,; Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, ГоУжгород. ; л„Проектная, 4

Составитель С.Луэанов

Техред М,.ЦнЦЬП Корректор С,Шекмар;